2020-2021高考化学知识点过关培优 易错 难题训练∶高无机综合推断及答案解析

2020-2021高考化学知识点过关培优 易错 难题训练∶高无机综合推断及答案

解析

一、无机综合推断

1．化合物A由三种元素组成，某兴趣小组进行了如下实验：

已知：气体甲为纯净物且只含两种元素，在标况下体积为672 mL；溶液乙为建筑行业中常用的粘合剂。 请回答下列问题：

（1）A的组成元素为________（用元素符号表示）； （2）写出气体甲与NaOH(aq)反应的离子方程式________；

（3）高温下，A与足量氯气能发生剧烈爆炸，生成三种常见化合物试写出相应的化学方程式________。

【答案】Mg、Si、H Si2H6 + 4OH- + 2H2O = 2 SiO32- + 7H2↑ MgSi2H4 + 7Cl2 = MgCl2 + 2SiCl4 + 4HCl 【解析】 【分析】

因溶液乙为建筑行业中常用的粘合剂，则为硅酸钠，根据元素守恒可知，气体甲中含有硅元素，与氢氧化钠恰好完全反应生成气体单质乙，所消耗的氢氧化钠的物质的量为1 mol/L×120×10-3 L = 0.12 mol，根据硅酸钠中Na元素与Si元素的原子个数比为2：1，可知气体甲中含Si的物质的量为0.12mol/2 = 0.06 mol，又知气体甲为纯净物且只含两种元素，

672?10?3L= 0.03 mol，则易知A为0.03 mol，其摩尔质量为在标况下体积为672 mL，即

22.4L/mol2.52g = 84 g/mol，且1个气体甲分子中含2个硅原子，同时气体甲与氢氧化钠按物质

0.03mol的量为0.03 mol：0.12 mol = 1：4的反应生成硅酸钠与气体单质乙，根据元素守恒可知气体单质乙中含氢元素，即为氢气。因此气体甲中的另一种元素不能为氧元素，可推知气体甲中的两种元素为硅元素与氢元素。另外，结合溶液甲只有一种溶质，且加入过量的氢氧化钠生成白色沉淀，沉淀受热不易分解，推出白色沉淀为难溶氢氧化物，所用盐酸的物质的量为3 mol/L×20×10-3 L = 0.06 mol， A的质量为2.52 g，化合物A由三种元素组成，推测所含的金属元素为镁，根据Mg~2HCl可知，一个分子A中含1个镁原子，再根据分子组成可确定A中所含氢原子的个数为84-1×24-2×28 = 4，据此分析作答。 【详解】

根据上述分析可知，

（1）A的组成元素为Mg、Si、H， 故答案为Mg、Si、H；

（2）气体甲为Si2H6与NaOH(aq)按1:4发生氧化还原反应，其离子方程式为：Si2H6 + 4OH- + 2H2O = 2 SiO32- + 7H2↑，

故答案为Si2H6 + 4OH- + 2H2O = 2 SiO32- + 7H2↑；

（3）根据元素组成及化学方程式中元素守恒推知，在高温下，A与足量氯气能发生剧烈爆炸，生成三种常见化合物为MgCl2 、SiCl4和HCl，则其反应方程式为：MgSi2H4 + 7Cl2 = MgCl2 + 2SiCl4 + 4HCl，

故答案为MgSi2H4 + 7Cl2 = MgCl2 + 2SiCl4 + 4HCl。

2．现有H、N、O、Na、S、Cl、Fe、Cu八种常见元素，回答下列问题： （1）Cl在周期表中的位置____________________； （2）Na+离子的结构示意图为__________________；

（3）能说明非金属性Cl比S强的事实是_____________（用化学方程式表示）； mol－（4）物质A～L是由上述八种元素中的一种、二种或三种组成，A的摩尔质量166g·

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，其焰色反应呈黄色；B是最常见的液体；C中两元素的质量比为96∶7； D、E都为氢氧

化物，E呈红褐色。F、G、H、I为单质，其中F、G是无色气体，H是紫红色固体，I是黄绿色气体；L是常见的强酸。它们有如下图所示的关系（部分反应条件及产物已略去）：

①C的化学式为____________________； ②D的电子式为____________________；

③L的稀溶液与H反应的离子方程式为_________________； ④反应（a）的化学方程式为_______________。 【答案】第3周期ⅦA族

Cl2+H2S=S↓+2HCl Cu3N

3Cu + 8H++2NO3－

=3Cu2++2NO↑+4H2O 4Na2FeO4 +10H2O = 4Fe(OH)3↓+8NaOH + 3O2↑ 【解析】 【分析】

前三问考查了元素周期表中“位构性”三者关系，后一问为无机推断大题，其推导思路： B是最常见的液体则为水；E呈红褐色为氢氧化铁，D、E属同类物质，且D应该也含有钠元素故为氢氧化钠；F、G、H、I为单质，其中F、G是无色气体，H是紫红色固体即为Cu，C中两元素的质量比为96：7，C分解得到G和H，可知生成Cu和氮气，故C为Cu3N，G为氮气；氮气与氧气放电生成NO，故F为氧气，J为一氧化氮，与氧气反应生成K为二氧化氮，二氧化氮与水反应生成L是常见的强酸硝酸；I是黄绿色气体则为氯气；A的摩尔质量为166g·mol-1，其焰色反应呈黄色，则含有钠元素，结合D、E、F可推知A为Na2FeO4。 【详解】

（1）Cl的原子序数为17，原子结构中有3个电子层，最外层电子数为7，Cl元素位于元

素周期表第三周期ⅦA族；

（2）Na+核外存在10个电子核内有11个质子，其微粒结构示意图为（3）能说明非金属性Cl比S强的事实是Cl2+H2S=S↓+2HCl；

（4）①F、G、H、I为单质，其中F、G是无色气体，H是紫红色固体即为Cu，C中两元素的质量比为96：7，C分解得到G和H，可知生成Cu和氮气，故C为Cu3N； ②D为NaOH，其为离子化合物，电子式为

；

；

③L的稀溶液与H反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，反应离子方程式为3Cu + 8H++2NO3－=3Cu2++2NO↑+4H2O；

④A和B反应生成D、E和F，则反应（a）的化学方程式为4Na2FeO4 +10H2O = 4Fe(OH)3↓+8NaOH + 3O2↑。 【点睛】

常见无机物的颜色，可作为无机物推断的突破点。

3．某盐A是由三种元素组成的化合物，且有一种为常见金属元素，某研究小组按如下流程图探究其组成：

请回答：

(1)写出组成 A的三种元素符号______。 (2)混合气体B的组成成份______。

(3)写出图中由C转化为E的离子方程式______。 (4)检验E中阳离子的实验方案______。

(5)当A中金属元素以单质形式存在时，在潮湿空气中容易发生电化学腐蚀，写出负极的电极反应式______。

【答案】Fe、O、S SO2 和SO3 Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O 取少量E溶液于试管中，滴加几

滴KSCN溶液，若溶液变为血红色，则说明E中阳离子为Fe3+ Fe-2eˉ=Fe2+ 【解析】 【分析】

由红棕色固体溶于盐酸得到棕黄色溶液，可知C为氧化铁、E为氯化铁溶液，说明A中含有铁元素和氧元素，1.6g氧化铁的物质的量为160g/mol=0.01mol；由气体B与足量氯化钡溶液反应生成白色沉淀可知，白色沉淀D为硫酸钡、气体B中含有三氧化硫，由硫原子个数守恒可知，三氧化硫的物质的量为233g/mol=0.01mol，气体B的物质的量为

0.448L22.4L/mol1.6g2.33g=0.02mol，由A是由三种元素组成的化合物可知，A中含有硫元素、气体B为二

氧化硫和三氧化硫的混合气体，二氧化硫的物质的量为（0.02—0.01）mol=0.01mol，m（SO3）+m（SO2）+m（Fe2O3）=0.01mol×80g/mol+0.01mol×64g/mol+1.6g=3.04g，说明A中nFe）：n（S）：n（O）=1：1：4，则A为FeSO4。 【详解】

（1）由分析可知，A为FeSO4，含有的三种元素为Fe、O、S，故答案为：Fe、O、S； （2）由分析可知，三氧化硫的物质的量为233g/mol=0.01mol，气体B的物质的量为

0.448L22.4L/mol2.33g=0.02mol，由A是由三种元素组成的化合物可知，A中含有硫元素、气体B为二

氧化硫和三氧化硫的混合气体，故答案为：SO2 和SO3；

（3）C为氧化铁、E为氯化铁溶液，氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水，反应的离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，故答案为：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；

（3）E为氯化铁溶液，检验铁离子的实验方案为可取少量E溶液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，若溶液变为血红色，则说明E中阳离子为Fe3+，故答案为：取少量E溶液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，若溶液变为血红色，则说明E中阳离子为Fe3+；

（5）铁在潮湿空气中容易发生电化学腐蚀，铁做原电池的负极，失去电子发生氧化反应生成亚铁离子，电极反应式为Fe-2eˉ=Fe2+，故答案为：Fe-2eˉ=Fe2+。 【点睛】

注意从质量守恒的角度判断A的化学式，把握二氧化硫的性质、铁离子检验为解答的关键。

4．为探究某无结晶水的正盐X(仅含有两种短周期元素)的组成和性质，设计并完成下列实验。(气体体积已转化为标准状况下的体积)

已知：B是空气的主要成分之一；C是一种强碱，且微溶于水 ，载人宇宙飞船内常用含 C的过滤网吸收宇航员呼出的CO2，以净化空气；D遇湿润的红色石蕊试纸变蓝。